EP3943043A1 - Vorrichtung zur zahnreinigung mittels ultraschall - Google Patents

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Publication number
EP3943043A1
EP3943043A1 EP21185631.5A EP21185631A EP3943043A1 EP 3943043 A1 EP3943043 A1 EP 3943043A1 EP 21185631 A EP21185631 A EP 21185631A EP 3943043 A1 EP3943043 A1 EP 3943043A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
teeth
khz
flow channel
liquid
dental splint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21185631.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Dr. THOMSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tt Dental Prevent & Co Kg GmbH
Original Assignee
Tt Dental Prevent & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tt Dental Prevent & Co Kg GmbH filed Critical Tt Dental Prevent & Co Kg GmbH
Publication of EP3943043A1 publication Critical patent/EP3943043A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/20—Power-driven cleaning or polishing devices using ultrasonics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/228—Self-contained intraoral toothbrush, e.g. mouth-guard toothbrush without handle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/02—Rinsing or air-blowing devices, e.g. using fluid jets or comprising liquid medication
    • A61C17/0208—Rinsing or air-blowing devices, e.g. using fluid jets or comprising liquid medication combined with means providing suction

Definitions

  • the present invention relates to a device for cleaning teeth using ultrasound, comprising a dental splint, the dental splint having ultrasonic generators, the dental splint having a flow channel for a liquid between the teeth and an inside of the dental splint when it is arranged on the teeth of an upper jaw and/or lower jaw forms, wherein the toothed rail has at least one inlet opening for introducing the liquid into the flow channel and at least one outlet opening for leading the liquid out of the flow channel.
  • the present invention relates to the use of a device for cleaning teeth using ultrasound.
  • a device for cleaning and caring for teeth which consists of a lower jaw and upper jaw spoon lying against the gums, the upper and lower side of which is formed by a metal plate on which at least one ultrasonic transducer is arranged, it being provided that the two spoons are filled with water by a pump during operation and the water flows through them, and that the lower jaw tray has at least one ventilation opening in the metal plate.
  • the DE 10 2014 008 956 A1 discloses a device for cleaning teeth with a cleaning element that can be inserted into the mouth, which is coupled by means of a vibration-generating device that generates vibrations, wherein the vibration-generating device can be activated with an actuating device, it being provided that the cleaning element has at least one part, and in the use and operating position at least one part of the teeth, preferably all of the teeth, of an upper and/or lower jaw, forming a flow channel with a defined gap distance surrounding the dental splint.
  • the DE 10 2016 002 054 B4 discloses a denture cleaning apparatus having a bite-shaped mouthpiece configured in an oral cavity forming a cleaning chamber enclosing a plurality of teeth, the cleaning chamber having a sealing lip, via which the cleaning chamber in the oral cavity can be sealed off from the gums surrounding the teeth, the mouthpiece having nozzles directed into the cleaning chamber, through which a pressure flushing of teeth or interdental spaces can be achieved with a Fluid can be effected, wherein the denture cleaning apparatus has means for filling the cleaning chamber with at least one fluid, and wherein the denture cleaning apparatus has a vibrator with which a fluid in the cleaning chamber can be set into sonic or ultrasonic vibrations.
  • the DE 20 2017 003 642 U1 discloses ultrasonic tooth cleaning splints, which are designed as flexible, parabolic plastic splints, which clean the teeth and the entire oral cavity by means of ultrasound.
  • the present invention is based on the object of providing a device for cleaning teeth by means of ultrasound, which enables the teeth of an upper jaw and/or a lower jaw to be cleaned effectively and quickly.
  • a device for cleaning teeth by means of ultrasound comprising a dental splint, the dental splint having ultrasound generators, the dental splint having a flow channel for a liquid between the teeth and an inside of the teeth when it is arranged on the teeth of an upper jaw and/or lower jaw Toothed rail forms, wherein the toothed rail has at least one inlet opening for introducing the liquid into the flow channel and at least one outlet opening for leading the liquid out of the flow channel, it also being provided that the ultrasonic generators for generating ultrasonic waves with a frequency between 150 kHz and 800 kHz are trained.
  • the dental splint of the device is inserted into a user's oral cavity for cleaning the teeth and placed on the teeth of the upper jaw and/or the lower jaw.
  • the dental splint can thus either only cover the teeth of the upper jaw or the teeth of the lower jaw, or the dental splint is designed to cover the teeth of the upper and lower jaw at the same time.
  • a flow channel through which a liquid, preferably water, can be conducted is formed between the teeth and an inner side or inner sides of the dental splint.
  • the liquid guided in the flow channel during operation of the device enables the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generators to be coupled effectively to the teeth.
  • the ultrasonic generators generate ultrasonic waves with a frequency between 350 kHz and 500 kHz during operation of the device. Tests by the applicant have shown that, with the frequencies according to the invention, a particularly effective cleaning of the teeth can take place in a period of time which is usually required for cleaning the teeth with a hand brush.
  • the ultrasonic generators can also be referred to as ultrasonic vibrators or ultrasonic transducers.
  • Cleaning the teeth is understood to mean in particular the removal of plaque from the teeth.
  • the liquid is preferably water.
  • At least one ultrasonic generator is provided. At least three, more preferably at least five, particularly preferably at least ten, ultrasonic generators are preferably provided.
  • the ultrasound generators are particularly preferably distributed evenly over the circumference of the toothed rail.
  • the frequency of the ultrasonic waves is between 200 kHz and 600 kHz, more preferably between 350 kHz and 500 kHz, even more preferably between 400 kHz and 450 kHz, particularly preferably between 410 kHz and 430 kHz, very particularly preferably about 420 kHz , amounts to.
  • the frequency of the ultrasonic waves can also be between 150 kHz and 400 kHz, preferably between 200 kHz and 300 kHz.
  • the flow channel in the state arranged on the teeth of an upper jaw and/or lower jaw has a gap distance between the inside of the dental splint and the teeth of 0.25 mm to 3 mm, preferably of 0.5 mm to 2 mm. more preferably from 0.75 mm to 1.5 mm, particularly preferably from about 1 mm.
  • these preferred gap spacings provide a dental splint of the device which has relatively small dimensions and can therefore be worn by a person without major impairment and relatively comfortably in the mouth for the purpose of cleaning teeth.
  • the flow resistance for the liquid flowing through the flow channel is reduced by the preferred gap distances to such an extent that the liquid runs through the entire length of the flow channel and sufficient washing around the teeth can be ensured.
  • the ultrasound generators are piezo elements, in particular ceramic piezo elements.
  • Piezo elements in particular ceramic piezo elements, generate ultrasound through a thickness oscillation of the oscillating material, in particular the ceramic.
  • the lateral dimensions of the ultrasonic generators can be selected to be smaller than conventional ultrasonic transducers.
  • the ceramic is preferably a PZT 5A ceramic.
  • the ultrasonic generators can also be capacitive micromechanical ultrasonic transponders (CMUT) or piezoelectric micromechanical ultrasonic transponders (PMUT).
  • CMUT capacitive micromechanical ultrasonic transponders
  • PMUT piezoelectric micromechanical ultrasonic transponders
  • the dental splint includes or consists of Erkodur.
  • a liquid delivery device is preferably provided, the liquid delivery device being designed to introduce the liquid, in particular the water, through the at least one inlet opening into the flow channel, so that the liquid flows through the flow channel from the at least one inlet opening to the at least one outlet opening.
  • a small-dimensioned liquid delivery device can be provided, which is easy to operate during operation of the device and has only a small amount of power consumption.
  • a temperature control means is also advantageously provided, which is designed to temperature control the liquid, in particular the water, to a temperature of 30° C. to 40° C., preferably from 36° C. to 38° C., in particular to body temperature.
  • the temperature control means can be part of the liquid delivery device.
  • the temperature control means can include an electrical heating element.
  • the sealing lip is designed in particular in such a way that it generates slight pressure against the gums during use, so that no or only small amounts of liquid can escape from the flow channel into the oral cavity during operation.
  • the sealing lip thus creates a closed flow channel between the teeth and the inside of the dental splint on the teeth of an upper jaw and/or lower jaw arranged state, so that an effective coupling of the ultrasonic waves to the teeth is made possible.
  • the sealing of the flow channel by means of the sealing lip also reduces the risk of bubbles forming, in particular due to outgassing, within the liquid. Since the formation of bubbles, in particular due to outgassing, degrades the coupling of the sound waves to the teeth, the dental splint and in particular the ultrasonic transducer can be heated up undesirably, since the sound energy generated is only insufficiently decoupled. The heating can in turn lead to an expansion of the ultrasonic generator and a shift in the ultrasonic frequency. This disadvantageous heating can be avoided by means of the sealing lip.
  • the ultrasonic generators emit ultrasonic waves with an intensity of 0.5 W/cm 2 to 10 W/cm 2 , preferably 1 W/cm 2 to 5 W/cm 2 , more preferably 2 W/cm 2 up to 4 W/cm 2 , the sound intensity being more preferably determined on the tooth surface.
  • the dental splint is produced in a deep-drawing process, in particular in a thermoforming process.
  • the dental splint is produced by molding the teeth of an upper jaw and/or a lower jaw, more preferably comprising the gums surrounding the teeth.
  • a possible method for producing a device according to the invention for cleaning teeth by means of ultrasound can be designed as follows.
  • a model or cast of the teeth of the upper and/or lower jaw is made. It is preferable to ensure that the folds in the oral cavity are also molded. Then an etching is made on the model, Groove or notch inserted in the gum area. The etching, groove or notch preferably has a depth of about 0.5 mm. In a further, optional step, large interdental spaces are blocked out in the model.
  • a foil for example made of Erkoflex bleach, is then thermoformed on the model. The foil is preferably about 1 mm thick and serves as a spacer to form the flow channel between the teeth and the inside of the dental splint to be produced.
  • the spacer film is optionally removed from the model, trimmed and shortened so that the marginal seam is approx. 2 mm and placed back on the model.
  • the material for the dental splint is then thermoformed over the spacer film.
  • the material for the dental splint can be a 2 mm Erkoloc-pro foil.
  • When deep-drawing the material for the dental splint make sure that the material is pulled into the molded fold.
  • the excess of the splint is then trimmed and optionally the splint can be sandblasted 110 ⁇ m.
  • the ultrasound generators can already be arranged in the material of the dental splint during the deep-drawing process. Alternatively, the ultrasonic generators can also be arranged on the toothed splint at a later date and fixed to the toothed splint by pouring on a plastic.
  • a further solution to the object on which the invention is based consists in the use of a device as described above, with the dental splint being arranged on the teeth of an upper jaw and/or a lower jaw, with it also being provided that the ultrasonic generators operate for a period of 1 minute to 10 minutes, preferably from 3 minutes to 7 minutes, particularly preferably from 4 minutes to 5 minutes, generate ultrasonic waves.
  • the device 100 comprises a dental splint 10 which can be arranged on the teeth 17 of an upper jaw or lower jaw 18 ( 2 ).
  • the dental splint 10 has ultrasonic generators 11 .
  • an inlet opening 12 and an outlet opening 13 are provided in the toothed rail 10 .
  • Water at approximately body temperature can be introduced into the toothed splint 10 through the inlet opening 12 via a hose connection 15 by means of a liquid delivery device 14 and guided out of the toothed splint 10 through the outlet opening 13 .
  • the liquid delivery device 14 includes a temperature control means 16.
  • the temperature control means 16 can have an electrical heating element.
  • the ultrasonic generators 11 are designed as ceramic piezo elements 11a and can generate ultrasonic waves with frequencies between 150 kHz and 800 kHz.
  • 2 1 shows a cross-sectional view of the dental splint 10 of the device 100 arranged on the teeth 17 of a lower jaw 18. Between the inner sides 19 of the dental splint 10 and the teeth 17 there is a flow channel 20 with a gap spacing 21 of approximately 1 mm. To seal the flow channel 20 , sealing lips 22 are provided on the inner sides 19 of the toothed rail 10 , which are flush with the gums 23 and are applied with slight pressure.
  • the ultrasonic generators 11 When the device 100 is in operation, the ultrasonic generators 11 generate ultrasonic waves with a frequency between 350 kHz and 500 kHz, which are coupled to the teeth 17 via the water flowing through the flow channel 20 .
  • the ultrasonic waves have an intensity of about 2 to 4 W/cm 2 .
  • the device 100 is operated for a period of approximately 2 to 4 minutes, which enables efficient tooth cleaning.

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Abstract

Um eine Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall bereitzustellen, welche eine effektive und schnelle Reinigung der Zähne eines Oberkiefers und/oder eines Unterkiefers ermöglicht, wird eine Vorrichtung (100) zur Zahnreinigung mittels Ultraschall umfassend eine Zahnschiene (10) vorgeschlagen, wobei die Zahnschiene (10) Ultraschallerzeuger (11) aufweist, wobei die Zahnschiene (10) in einem an den Zähnen (17) eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers (18) angeordneten Zustand einen Strömungskanal (20) für eine Flüssigkeit zwischen den Zähnen (17) und einer Innenseite (19) der Zahnschiene (10) ausbildet, wobei die Zahnschiene (10) mindestens eine Eintrittsöffnung (12) zum Einführen der Flüssigkeit in den Strömungskanal (20) und mindestens eine Austrittsöffnung (13) zum Herausführen der Flüssigkeit aus dem Strömungskanal (20) aufweist, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Ultraschallerzeuger (11) zur Erzeugung von Ultraschallwellen mit einer Frequenz zwischen 150 kHz und 800 kHz ausgebildet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall, umfassend eine Zahnschiene, wobei die Zahnschiene Ultraschallerzeuger aufweist, wobei die Zahnschiene in einem an den Zähnen eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers angeordneten Zustand einen Strömungskanal für eine Flüssigkeit zwischen den Zähnen und einer Innenseite der Zahnschiene ausbildet, wobei die Zahnschiene mindestens eine Eintrittsöffnung zum Einführen der Flüssigkeit in den Strömungskanal und mindestens eine Austrittsöffnung zum Herausführen der Flüssigkeit aus dem Strömungskanal aufweist.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall.
    • Technologischer Hintergrund
  • Aus der DE 34 30 084 A1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung und Pflege der Zähne bekannt, die aus einem am Zahnfleisch anliegenden Unterkiefer- und Oberkieferlöffel besteht, deren Ober- beziehungsweise Unterseite von einer Metallplatte gebildet wird, auf der mindestens ein Ultraschallwandler angeordnet ist, wobei vorgesehen ist, dass die beiden Löffel während des Betriebes von einer Pumpe mit Wasser gefüllt und vom Wasser durchflossen werden, und dass der Unterkieferlöffel in der Metallplatte mindestens eine Entlüftungsöffnung aufweist.
  • Die DE 10 2014 008 956 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Zahnreinigung mit einem in den Mund einführbaren Reinigungselement, das mittels einer Schwingungen erzeugenden Schwingungserzeugungseinrichtung gekoppelt ist, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung mit einer Betätigungseinrichtung aktivierbar ist, wobei vorgesehen ist, dass das Reinigungselement wenigstens eine, in der Gebrauchs-und Betriebsstellung wenigstens einen Teil der Zähne, vorzugsweise sämtliche Zähne, eines Ober- und/oder Unterkiefers, unter Ausbildung eines Strömungskanals mit einem definierten Spaltabstand umgreifende Zahnschiene ist.
  • Die DE 10 2016 002 054 B4 offenbart eine Gebissreinigungsapparatur mit einem mundgerecht geformten Mundstück, welches ausgestaltet ist, in einer Mundhöhle eine mehrere Zähne umschließende Reinigungskammer auszuformen, wobei die Reinigungskammer eine Dichtlippe aufweist, über welche die Reinigungskammer in der Mundhöhle gegenüber dem die Zähne umgebenden Zahnfleisch abdichtbar ist, wobei das Mundstück in die Reinigungskammer hineingerichtete Düsen aufweist, durch welche eine Druckspülung von Zähnen oder Interdentalzwischenräumen mit einem Fluid bewirkbar ist, wobei die Gebissreinigungsapparatur Mittel zum Befüllen der Reinigungskammer mit mindestens einem Fluid aufweist, und wobei die Gebissreinigungsapparatur einen Schwingungsgeber aufweist, mit welchem ein Fluid in der Reinigungskammer in Schall- oder Ultraschallschwingungen versetzbar ist.
  • Die DE 20 2017 003 642 U1 offenbart Ultraschallzahnreinigungsschienen, welche als flexible, parabelförmige Kunststoffschienen ausgebildet sind, welche mittels Ultraschall die Zähne sowie den gesamten Mundraum reinigen.
  • Bei den bekannten Vorrichtungen zur Zahnreinigung sind die für eine effektive Reinigung im Vergleich mit der Reinigung durch eine Handbürste vorzusehenden Anwendungszeiten jedoch meist sehr lang, oder es kann kein vollumfänglich zufriedenstellendes Reinigungsergebnis erzielt werden.
    • Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall bereitzustellen, welche eine effektive und schnelle Reinigung der Zähne eines Oberkiefers und/oder eines Unterkiefers ermöglicht.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall umfassend eine Zahnschiene vorgeschlagen, wobei die Zahnschiene Ultraschallerzeuger aufweist, wobei die Zahnschiene in einem an den Zähnen eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers angeordneten Zustand einen Strömungskanal für eine Flüssigkeit zwischen den Zähnen und einer Innenseite der Zahnschiene ausbildet, wobei die Zahnschiene mindestens eine Eintrittsöffnung zum Einführen der Flüssigkeit in den Strömungskanal und mindestens eine Austrittsöffnung zum Herausführen der Flüssigkeit aus dem Strömungskanal aufweist, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Ultraschallerzeuger zur Erzeugung von Ultraschallwellen mit einer Frequenz zwischen 150 kHz und 800 kHz ausgebildet sind.
  • Die Zahnschiene der Vorrichtung wird zur Reinigung der Zähne in die Mundhöhle eines Benutzers eingeführt und an den Zähnen des Oberkiefers und/oder des Unterkiefers angeordnet. Die Zahnschiene kann somit entweder nur die Zähne des Oberkiefers oder die Zähne des Unterkiefers abdecken, oder die Zahnschiene ist ausgebildet, gleichzeitig die Zähne des Ober- und des Unterkiefers abzudecken.
  • Zwischen den Zähnen und einer Innenseite oder den Innenseiten der Zahnschiene wird dabei ein Strömungskanal ausgebildet, durch welchen eine Flüssigkeit, bevorzugt Wasser, geleitet werden kann. Durch die im Betrieb der Vorrichtung in dem Strömungskanal geführte Flüssigkeit wird eine effektive Ankopplung der von den Ultraschallerzeugern erzeugten Ultraschallwellen an die Zähne ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ultraschallerzeuger im Betrieb der Vorrichtung Ultraschallwellen mit einer Frequenz zwischen 350 kHz und 500 kHz erzeugen. In Versuchen der Anmelderin hat sich gezeigt, dass bei den erfindungsgemäßen Frequenzen eine besonders effektive Reinigung der Zähne in einem Zeitraum erfolgen kann, welcher üblicherweise für die Zahnreinigung mit einer Handbürste benötigt wird.
  • Die Ultraschallerzeuger können auch als Ultraschallschwinger oder Ultraschallwandler bezeichnet werden.
  • Unter einer Reinigung der Zähne wird insbesondere die Entfernung von Plaque von den Zähnen verstanden.
  • Bevorzugt ist die Flüssigkeit Wasser.
  • Es ist mindestens ein Ultraschallerzeuger vorgesehen. Bevorzugt sind mindestens drei, weiter bevorzugt mindestens fünf, insbesondere bevorzugt mindestens zehn, Ultraschallerzeuger vorgesehen.
  • Die Ultraschallerzeuger sind besonders bevorzugt über den Umfang der Zahnschiene gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Frequenz der Ultraschallwellen zwischen 200 kHz und 600 kHz, weiter bevorzugt zwischen 350 kHz und 500 kHz, noch weiter bevorzugt zwischen 400 kHz und 450 kHz, besonders bevorzugt zwischen 410 kHz und 430 kHz, ganz besonders bevorzugt etwa 420 kHz, beträgt. Grundsätzlich kann die Frequenz der Ultraschallwellen auch zwischen 150 kHz und 400 kHz, bevorzugt zwischen 200 kHz und 300kHz, betragen.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Strömungskanal in dem an den Zähnen eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers angeordneten Zustand einen Spaltabstand zwischen der Innenseite der Zahnschiene und den Zähnen von 0,25 mm bis 3 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm, weiter bevorzugt von 0,75 mm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von ca. 1 mm, aufweist.
  • Durch diese bevorzugten Spaltabstände wird einerseits eine Zahnschiene der Vorrichtung bereitgestellt, welche relativ geringe Ausmaße aufweist und somit für einen Menschen ohne größere Beeinträchtigung und relativ angenehm im Mund zum Zwecke der Zahnreinigung tragbar ist. Andererseits wird durch die bevorzugten Spaltabstände der Strömungswiderstand für die den Strömungskanal durchströmende Flüssigkeit soweit verringert, dass die Flüssigkeit die gesamte Länge des Strömungskanals durchläuft und für eine ausreichende Umspülung der Zähne gesorgt werden kann.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Ultraschallerzeuger Piezoelemente, insbesondere Keramik-Piezoelemente, sind.
  • Piezoelemente, insbesondere Keramik-Piezoelemente, erzeugen Ultraschall durch eine Dickenschwingung des schwingenden Materials, insbesondere der Keramik. Hierdurch können die Ultraschallerzeuger in ihren lateralen Abmessungen kleiner als übliche Ultraschallwandler gewählt werden.
  • Bevorzugt ist die Keramik eine PZT 5A-Keramik.
  • Die Ultraschallerzeuger können auch kapazitive mikromechanische Ultraschalltransponder (CMUT) oder piezoelektrische mikromechanische Ultraschalltransponder (PMUT) sein.
  • Weiter bevorzugt umfasst oder besteht die Zahnschiene aus Erkodur.
  • Bevorzugt ist eine Flüssigkeitsfördervorrichtung vorgesehen ist, wobei die Flüssigkeitsfördervorrichtung ausgebildet ist, die Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, durch die mindestens eine Eintrittsöffnung in den Strömungskanal einzuführen, sodass die Flüssigkeit durch den Strömungskanal von der mindestens einen Eintrittsöffnung zu der mindestens einen Austrittsöffnung strömt.
  • Bei geeigneter Anpassung des Spaltabstandes und Ausformung der Zahnschiene kann eine klein dimensionierte Flüssigkeitsfördervorrichtung vorgesehen sein, welche im Betrieb der Vorrichtung einfach zu bedienen ist und eine nur geringe Leitungsaufnahme aufweist.
  • Mit weiterem Vorteil ist ein Temperierungsmittel vorgesehen, welches ausgebildet ist, die Flüssigkeit, insbesondere das Wasser, auf eine Temperatur von 30°C bis 40°C, bevorzugt von 36°C bis 38°C, insbesondere auf Körpertemperatur, zu temperieren.
  • Das Temperierungsmittel kann Teil der Flüssigkeitsfördervorrichtung sein. Das Temperierungsmittel kann ein elektrisches Heizelement umfassen.
  • Es hat sich in Versuchen des Anmelders gezeigt, dass bei einer Spülung der Zähne mit Wasser mit in etwa Körpertemperatur eine besonders effektive Zahnreinigung erzielt werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zahnschiene eine Abdichtlippe aufweist, wobei die Abdichtlippe zur Anlage an das Zahnfleisch ausgebildet ist.
  • Die Abdichtlippe ist insbesondere derart ausgebildet, dass diese bei der Benutzung einen leichten Druck gegen das Zahnfleisch erzeugt, sodass keine oder nur geringe Mengen der Flüssigkeit beim Betrieb aus dem Strömungskanal in den Mundraum austreten können.
  • Durch die Abdichtlippe wird somit ein geschlossener Strömungskanal zwischen den Zähnen und der Innenseite der Zahnschiene im an den Zähnen eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers angeordneten Zustand hergestellt, sodass eine effektive Ankopplung der Ultraschallwellen an die Zähne ermöglicht wird.
  • Durch die Abdichtung des Strömungskanals mittels der Abdichtlippe wird zudem die Gefahr der Blasenbildung, insbesondere durch Ausgasung, innerhalb der Flüssigkeit verringert. Da bei einer Blasenbildung, insbesondere durch Ausgasung, die Ankopplung der Schallwellen an die Zähne verschlechtert wird, kann es zu einer unerwünschten Erwärmung der Zahnschiene und insbesondere der Ultraschallwandler kommen, da die erzeugte Schallenergie nur noch unzureichend ausgekoppelt wird. Die Erwärmung kann wiederum zu einer Ausdehnung der Ultraschallerzeuger und einer Verschiebung der Ultraschallfrequenz führen. Mittels der Abdichtlippe kann diese nachteilige Erwärmung vermieden werden.
  • Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, dass die Ultraschallerzeuger Ultraschallwellen mit einer Intensität von 0,5 W/cm2 bis 10 W/cm2, bevorzugt von 1 W/cm2 bis 5 W/cm2, weiter bevorzugt von 2 W/cm2 bis 4 W/cm2, erzeugen, wobei die Schallintensität weiter bevorzugt auf der Zahnoberfläche bestimmt wird.
  • Derartige Intensitäten der Ultraschallwellen bewirken eine effiziente Zahnreinigung, sind dabei aber gleichzeitig gering genug, so dass keine Schäden an den Zähnen auftreten.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Zahnschiene in einem Tiefziehprozess, insbesondere in einem Thermoformprozess, hergestellt wird.
  • Weiter bevorzugt wird die Zahnschiene durch Abformung der Zähne eines Oberkiefers und/oder eines Unterkiefers, weiter bevorzugt umfassend das die Zähne umgebende Zahnfleisch, hergestellt.
  • Ein mögliches Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Zähnen mittels Ultraschall kann dabei wie folgt ausgestaltet sein.
  • Zunächst wird ein Modell bzw. ein Abguss der Zähne des Ober- und/oder des Unterkiefers angefertigt. Dabei ist bevorzugt darauf zu achten, dass die Umschlagfalte im Mundraum mit abgeformt wird. Anschließend wird an dem Modell eine Radierung, Nut oder Kerbe im Bereich des Zahnfleisches eingefügt. Die Radierung, Nut oder Kerbe weist bevorzugt eine Tiefe von ca. 0,5 mm auf. In einem weiteren, optionalen Schritt werden große Zahnzwischenräume im Modell ausgeblockt. Anschließend wird eine Folie, beispielsweise aus Erkoflex-Bleach, auf dem Modell tiefgezogen. Die Folie weist vorzugsweise eine Dicke von ca. 1 mm auf und dient als Abstandhalter zur Ausbildung des Strömungskanals zwischen den Zähnen und der Innenseite der anzufertigenden Zahnschiene. Die Abstandshalterfolie wird optional vom Modell entnommen, beschnitten und gekürzt, sodass der Marginalsaum ca. 2 mm gefasst ist, und wieder auf dem Modell angeordnet. Anschließend wird das Material für die Zahnschiene über die Abstandhalterfolie tiefgezogen. Das Material für die Zahnschiene kann dabei eine 2 mm Erkoloc-pro-Folie sein. Beim Tiefziehen des Materials für die Zahnschiene ist darauf zu achten, dass das Material bis in die mit abgeformte Umschlagfalte gezogen wird. Anschließend werden die Überschüsse der Zahnschiene beschnitten und optional kann die Zahnschiene 110 µm sandgestrahlt werden. Die Ultraschallerzeuger können schon beim Tiefziehen in dem Material der Zahnschiene angeordnet sein. Alternativ können die Ultraschallerzeuger auch nachträglich auf der Zahnschiene angeordnet und mittels Aufgießens eines Kunststoffs an der Zahnschiene fixiert werden.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Verwendung einer vorbeschriebenen Vorrichtung, wobei die Zahnschiene an den Zähnen eines Oberkiefers und/oder eines Unterkiefers angeordnet wird, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Ultraschallerzeuger für einen Zeitraum von 1 Minute bis 10 Minuten, bevorzugt von 3 Minuten bis 7 Minuten, insbesondere bevorzugt von 4 Minuten bis 5 Minuten, Ultraschallwellen erzeugen.
  • Sämtliche für die Vorrichtung vorbeschriebenen Merkmale können in entsprechender Weise auch auf die Verwendung der Vorrichtung übertragen werden.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall, und
    Fig. 2
    eine Querschnittsansicht durch eine an den Zähnen eines Unterkiefers angeordnete Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall.
    Ausführliche Beschreibung der Figuren
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Zahnreinigung mittels Ultraschall. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Zahnschiene 10, welche an den Zähnen 17 eines Oberkiefers oder Unterkiefers 18 angeordnet werden kann (Fig. 2). Die Zahnschiene 10 weist Ultraschallerzeuger 11 auf. Ferner sind in der Zahnschiene 10 eine Eintrittsöffnung 12 und eine Austrittsöffnung 13 vorgesehen. In etwa auf Körpertemperatur temperiertes Wasser kann mittels einer Flüssigkeitsfördervorrichtung 14 über eine Schlauchverbindung 15 durch die Eintrittsöffnung 12 in die Zahnschiene 10 eingeleitet und durch die Austrittsöffnung 13 aus der Zahnschiene 10 herausgeführt werden. Zur Temperierung des Wassers umfasst die Flüssigkeitsfördervorrichtung 14 ein Temperierungsmittel 16. Das Temperierungsmittel 16 kann ein elektrisches Heizelement aufweisen. Die Ultraschallerzeuger 11 sind als Keramik-Piezoelemente 11a ausgebildet und können Ultraschallwellen mit Frequenzen zwischen 150 kHz und 800 kHz erzeugen.
  • Fig. 2 zeigt in einer Querschnittsansicht der an den Zähnen 17 eines Unterkiefers 18 angeordneten Zahnschiene 10 der Vorrichtung 100. Zwischen den Innenseiten 19 der Zahnschiene 10 und den Zähnen 17 ist ein Strömungskanal 20 mit einem Spaltabstand 21 von ca. 1 mm ausgebildet. Zur Abdichtung des Strömungskanals 20 sind an den Innenseiten 19 der Zahnschiene 10 Abdichtlippen 22 vorgesehen, welche bündig und mit leichtem Druck mit dem Zahnfleisch 23 abschließen. Beim Betrieb der Vorrichtung 100 erzeugen die Ultraschallerzeuger 11 Ultraschallwellen mit einer Frequenz zwischen 350 kHz und 500 kHz, welche über das durch den Strömungskanal 20 strömende Wasser an die Zähne 17 angekoppelt werden. Die Ultraschallwellen weisen eine Intensität von ca. 2 bis 4 W/cm2 auf. Die Vorrichtung 100 wird für einen Zeitraum von ca. 2 bis 4 Minuten betrieben, wodurch eine effiziente Zahnreinigung ermöglicht wird.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 100
    Vorrichtung zur Zahnreinigung mittels Ultraschall
    10
    Zahnschiene
    11
    Ultraschallerzeuger
    11a
    Keramik-Piezoelement
    12
    Eintrittsöffnung
    13
    Austrittsöffnung
    14
    Flüssigkeitsfördervorrichtung
    15
    Schlauchverbindung
    16
    Temperierungsmittel
    17
    Zahn
    18
    Unterkiefer
    19
    Innenseite
    20
    Strömungskanal
    21
    Spaltabstand
    22
    Abdichtlippe
    23
    Zahnfleisch

Claims (10)

  1. Vorrichtung (100) zur Zahnreinigung mittels Ultraschall umfassend eine Zahnschiene (10), wobei die Zahnschiene (10) Ultraschallerzeuger (11) aufweist, wobei die Zahnschiene (10) in einem an den Zähnen (17) eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers (18) angeordneten Zustand einen Strömungskanal (20) für eine Flüssigkeit zwischen den Zähnen (17) und einer Innenseite (19) der Zahnschiene (10) ausbildet, wobei die Zahnschiene (10) mindestens eine Eintrittsöffnung (12) zum Einführen der Flüssigkeit in den Strömungskanal (20) und mindestens eine Austrittsöffnung (13) zum Herausführen der Flüssigkeit aus dem Strömungskanal (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallerzeuger (11) zur Erzeugung von Ultraschallwellen mit einer Frequenz zwischen 150 kHz und 800 kHz ausgebildet sind.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Ultraschallwellen zwischen 200 kHz und 600 kHz, bevorzugt zwischen 350 kHz und 500 kHz, weiter bevorzugt zwischen 400 kHz und 450 kHz, besonders bevorzugt zwischen 410 kHz und 430 kHz, ganz besonders bevorzugt etwa 420 kHz, beträgt.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (20) in dem an den Zähnen (17) eines Oberkiefers und/oder Unterkiefers (18) angeordneten Zustand einen Spaltabstand (21) zwischen der Innenseite (19) der Zahnschiene (10) und den Zähnen (17) von 0,25 mm bis 3 mm, bevorzugt von 0,5 mm bis 2 mm, weiter bevorzugt von 0,75 mm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von ca. 1 mm, aufweist.
  4. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallerzeuger (11) Piezoelemente, insbesondere Keramik-Piezoelemente (11a), oder kapazitive mikromechanische Ultraschalltransponder (CMUT) oder piezoelektrische mikromechanische Ultraschalltransponder (PMUT), sind.
  5. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeitsfördervorrichtung (14) vorgesehen ist, wobei die Flüssigkeitsfördervorrichtung (14) ausgebildet ist, die Flüssigkeit durch die mindestens eine Eintrittsöffnung (12) in den Strömungskanal (20) einzuführen, so dass die Flüssigkeit durch den Strömungskanal (20) von der mindestens einen Eintrittsöffnung (12) zu der mindestens einen Austrittsöffnung (13) strömt.
  6. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperierungsmittel (16) vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, die Flüssigkeit auf eine Temperatur von 30°C bis 40°C, bevorzugt von 36°C bis 38°C, insbesondere auf Körpertemperatur, zu temperieren.
  7. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene (10) eine Abdichtlippe (22) aufweist, wobei die Abdichtlippe (22) zur Anlage an das Zahnfleisch (23) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallerzeuger (11) Ultraschallwellen mit einer Intensität von 0,5 W/cm2 bis 10 W/cm2, bevorzugt von 1 W/cm2 bis 5 W/cm2, weiter bevorzugt von 2 W/cm2 bis 4 W/cm2, erzeugen.
  9. Vorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnschiene (10) in einem Tiefziehprozess, insbesondere in einem Thermoformprozess, hergestellt wird.
  10. Verwendung einer Vorrichtung (100) zur Zahnreinigung mittels Ultraschall nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Zahnschiene (10) an den Zähnen (17) eines Oberkiefers und/oder eines Unterkiefers (18) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallerzeuger (11) für einen Zeitraum von 1 Minute bis 10 Minuten, bevorzugt von 3 Minuten bis 7 Minuten, insbesondere bevorzugt von 4 Minuten bis 5 Minuten, Ultraschallwellen erzeugen.
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